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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 항산화 강화 김치의 생산기술 개발에 초석을 제공할 수 있는 자료제공을 위해 전통적인 김치에 항산화성이 우수한 식재료를 활용하여 항산화 활성이 우수한 기능성 김치를 제조하였다. 이를 위하여 항산화 효과 및 항암효과가 높은 표고버섯과 다시마 추출액과 항산화성이 높은 갓을 첨가하여 발효시킨 김치의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 양이온 소거능, FRAP 환원능, ORAC가를 측정함으로써 기능성 김치의 항산화성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다.
- 본 연구는 우리나라의 전통음식으로 전 세계적으로 알려진 김치의 기능성 강화식품으로 고부가가치를 창출하기 위하여 대조김치와 기능성 김치의 항산화능을 관찰하였다. 연구결과, 버섯과 다시마 추출물과 갓을 첨가하여 발효시킨 기능성 김치에서는 총 폴리페놀 함량이 대조김치보다 2배 증가되어 있었고, DPPH 라디칼과 ABTS 양이온 소거능에서도 기능성 김치가 대조김치에 비해 각각 2.
제안 방법
- 반응 후 734nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS양이온 라디칼 소거활성은 DPPH 라디칼 소거활성과 같이 시료의 양의 EC50을 산출하였다.
- 대조군은 추출 시료용액과 동량의 메탄올 용액을 처리하여 시료와 같은 과정을 실험하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 대조군이 50% 라디칼을 소거하는 활성에 해당하는 시료의 양(effective concentration,EC50)을 산출하였다.
- 30분 후에 UV-VIS spectrophotometer를 이용하여 517 nm에서 측정하였다(Kim 등 2013b). 대조군은 추출 시료용액과 동량의 메탄올 용액을 처리하여 시료와 같은 과정을 실험하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 대조군이 50% 라디칼을 소거하는 활성에 해당하는 시료의 양(effective concentration,EC50)을 산출하였다.
- 본 연구에서는 대조김치와 기능성 김치 에탄올추출물의 총 페놀 함량을 측정하였는데, 그 결과가 Fig. 1에 나타난 바와 같다. 결과적으로 총 페놀 함량은 대조김치의 경우는 5.
- 05mL에 혼합하여 상온에서 30분간 반응시킨 후, UV-VIS spectrophotometer 593nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 FRAP 환원능은 표준물질로인 ascorbic acid를 사용하여 ascorbic acid 당량으로 산출하였다.
- 0)에 가하여 100 nM 농도로 제조하였다. 이러한 fluorescein 용액을 37℃에서 15분간 두었다가 위에서 준비한 시료, flu- orescein 용액, AAPH 용액을 각각 0.01, 2.7, 0.02 mL 혼합하였다. 혼합액을 spectrofluorometer(Model LS55, Perkin Elmer,Waltham, MA, USA)를 사용하여 excitation 483 nm, emission 515 nm에서 30분간 매분 형광을 측정하였다(Ou 등 2001).
- 따라서 본 연구에서는 항산화 강화 김치의 생산기술 개발에 초석을 제공할 수 있는 자료제공을 위해 전통적인 김치에 항산화성이 우수한 식재료를 활용하여 항산화 활성이 우수한 기능성 김치를 제조하였다. 이를 위하여 항산화 효과 및 항암효과가 높은 표고버섯과 다시마 추출액과 항산화성이 높은 갓을 첨가하여 발효시킨 김치의 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 양이온 소거능, FRAP 환원능, ORAC가를 측정함으로써 기능성 김치의 항산화성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다.
- 절임배추, 고춧가루, 갈은 홍고추, 무, 마늘, 생강, 양파, 멸치액젓을 기본 재료로 제조한 김치를 대조김치(Control Kimchi:CK)로 하였고, 기능성 김치(Functional Kimchi: FK)에는 기본재료 외에 표고버섯과 다시마 추출액, 갓을 첨가하였다. 표고버섯과 다시마를 50 g에 15배의 물을 넣어 2시간 동안 열수 추출하여 추출액의 형태로 첨가하였고, 갓도 함께 첨가하였다.
- 절임배추, 고춧가루, 갈은 홍고추, 무, 마늘, 생강, 양파, 멸치액젓을 기본 재료로 제조한 김치를 대조김치(Control Kimchi:CK)로 하였고, 기능성 김치(Functional Kimchi: FK)에는 기본재료 외에 표고버섯과 다시마 추출액, 갓을 첨가하였다. 표고버섯과 다시마를 50 g에 15배의 물을 넣어 2시간 동안 열수 추출하여 추출액의 형태로 첨가하였고, 갓도 함께 첨가하였다. 연구에 사용된 대조김치와 기능성 김치는 Table 1에 제시한 바와 같이 각각 혼합하여, 5주간 5℃에서 발효시켰다.
- 02 mL 혼합하였다. 혼합액을 spectrofluorometer(Model LS55, Perkin Elmer,Waltham, MA, USA)를 사용하여 excitation 483 nm, emission 515 nm에서 30분간 매분 형광을 측정하였다(Ou 등 2001). ORAC가는 trolox를 이용하여 AUC(area under curves)를 이용하여 trolox 당량으로 산출하였다.
대상 데이터
- 발효 후, 각각의 시료를 동결건조하고 마쇄하여 분말을 얻었으며, 분말을 에탄올 용매 추출하여 열 증발시켜 냉장 보관하였다. 항산화 분석을 위해 각각의 김치분말을 100% 에탄올에 녹여 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험결과는 평균±표준편차(SD)로 표현하였고, 각 군 간의 차이는 SPSS software(Ver. 12, SPSS Inc., Chicago, IL,USA)를 사용하여 t-test로 분석하였으며, 유의수준 p<0.05로 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 총 페놀 함량은 Folins-Denis 방법으로 측정하였다(Kim 등 2003a). 추출 시료 용액 0.
성능/효과
- DPPH 라디칼 소거능은 대조김치의 EC50이 15.39 mg/mL로 나타났고, 기능성 김치의 EC50은 5.61 mg/mL로 나타나, 기능성 김치가 유의적으로 대조김치보다 낮은 농도에서 라디칼 소거활성을 보이는 것으로 관찰되었다(p<0.05).
- 결과에 따르면, 대조김치의 경우, 441.16 μg trolox/mg extract로 나타났고, 기능성 김치의 경우 502.01 μg trolox/mg extract로 나타나 기능성 김치가 유의적으로 표준 김치보다 강력한 항산화력을 보이는 것으로 관찰되었다(p<0.05).
- 결과적으로 총 페놀 함량은 대조김치의 경우는 5.03μg tannic acid/mg extract였고, 기능성 김치의 경우는 9.38 μgtannic acid/mg extract로 나타나서, 시료 간에 유의적인 차이가 관찰되었다(p<0.05).
- 대조김치와 기능성 김치의 FRAP 환원력을 관찰한 결과는 Fig. 2에 나타난 바와 같이, 대조김치의 경우 2.06 μg ascorbic acid/mg extract로 나타났고, 기능성 김치의 경우 3.26 μg ascorbic acid/mg extract로 나타나 기능성 김치가 유의적으로 대조김치보다 강력한 FRAP 환원력을 보이는 것으로 관찰되었다(p<0.05).
- 또한 ABTS 양이온소거능 결과는 Table 2에 나타나 있는데, 대조김치의 EC50이 38.52 mg/mL로 나타났고, 기능성 김치의 EC50은 23.19 mg/mL로 나타나 기능성 김치가 유의적으로 대조김치보다 낮은 농도에서 ABTS 양이온 소거활성을 보이는 것으로 관찰되었다(p<0.05).
- 7배 가량 유의적으로 높았다. 또한, FRAP 환원능은 기능성 김치가 대조김치에 비해 1.6배를, ORAC가는 1.1배를 나타내었다. 이상의 연구결과를 통해 항산화 활성이 높은 재료를 첨가한 김치는 발효과정을 거치면서 김치가 가지고 있는 건강기능성을 더욱 향상시킨 항산화 강화 기능성 김치의 개발 가능성을 확인하였다.
- 본 연구결과에서도 기능성 김치의 경우, 다양한 식재료가 첨가되어 발효되면서 총 폴리페놀 함량이 증가됨에 따라 높은 항산화 활성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 산화방지효과가 높은 다시마와 버섯 추출물 첨가와 항산화 활성이 높은 갓의 첨가에 의하여 항산화 기능성이 강화되어 항산화 기능성 김치로써 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.
- 본 연구는 우리나라의 전통음식으로 전 세계적으로 알려진 김치의 기능성 강화식품으로 고부가가치를 창출하기 위하여 대조김치와 기능성 김치의 항산화능을 관찰하였다. 연구결과, 버섯과 다시마 추출물과 갓을 첨가하여 발효시킨 기능성 김치에서는 총 폴리페놀 함량이 대조김치보다 2배 증가되어 있었고, DPPH 라디칼과 ABTS 양이온 소거능에서도 기능성 김치가 대조김치에 비해 각각 2.7배와 1.7배 가량 유의적으로 높았다. 또한, FRAP 환원능은 기능성 김치가 대조김치에 비해 1.
- 05). 이는 기능성 김치가 대조김치에 비해 1.7배 가량 강력한 ABTS 양이온 소거활성을 보이는 것으로 나타났다. Ku 등(2007a)은 다시마를 첨가한 배추김치의 DPPH 라디칼 소거 능이 대조군에 비해 높아, 다시마 첨가가 김치의 항산화능을 증가시킨다고 보고하였다.
- 1배를 나타내었다. 이상의 연구결과를 통해 항산화 활성이 높은 재료를 첨가한 김치는 발효과정을 거치면서 김치가 가지고 있는 건강기능성을 더욱 향상시킨 항산화 강화 기능성 김치의 개발 가능성을 확인하였다. 따라서 본 연구는 항산화 강화 김치의 생산기술 개발에 초석을 이루는 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
- 이와 같이 라디칼 소거능뿐만 아니라, 항산화력을 측정할 수 있는 FRAP 환원능이나 ORAC 분석에서 또한 기능성 김치의 항산화력이 대조김치보다 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 김치관련 항산화 연구들은 김치의 추출용매별로 항산화성을 linoleic acid mixture에서 생성되는 과산화물의 생성을 저해하는 산화억제를 관찰한 결과, 에테르추출물은 낮았으나 물이나 에탄올 추출물에서 상당한 항산화 효과를 나타내었다고 보고하였다(Cheigh HS 2003).
- 05).즉 기능성 김치가 대조김치에 비해, 2.7배 가량 강력한 라디칼 소거활성을 보이는 것으로 나타났다. 또한 ABTS 양이온소거능 결과는 Table 2에 나타나 있는데, 대조김치의 EC50이 38.
- 05). 즉, 기능성 김치가 대조김치에 비해 1.1배 항산화력을 보이는 것으로 관찰되었다.
- 05). 즉, 기능성 김치의 경우, 존재하는 총 페놀 함량이 표준김치에 비해 유의적으로 1.9배 정도 많이 존재하는 것으로 관찰되어, 기능성 김치에 항산화 물질이 될 수 있는 총 페놀함량이 대조김치에 비해 상당량 존재하는 것으로 나타났다. 김치는 클로로필, 폴리페놀, 비타민 C, 카로티노이드, 식이섬유소 함량이 많은 채소들을 식재료로 활용하여 발효시킴으로써 유산균이 풍부해지고, 항산화 활성과 항노화 활성이 우수한 것으로 알려져 있다(Cheigh 등 1994).
후속연구
- 이상의 연구결과를 통해 항산화 활성이 높은 재료를 첨가한 김치는 발효과정을 거치면서 김치가 가지고 있는 건강기능성을 더욱 향상시킨 항산화 강화 기능성 김치의 개발 가능성을 확인하였다. 따라서 본 연구는 항산화 강화 김치의 생산기술 개발에 초석을 이루는 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
- 본 연구결과에서도 기능성 김치의 경우, 다양한 식재료가 첨가되어 발효되면서 총 폴리페놀 함량이 증가됨에 따라 높은 항산화 활성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 산화방지효과가 높은 다시마와 버섯 추출물 첨가와 항산화 활성이 높은 갓의 첨가에 의하여 항산화 기능성이 강화되어 항산화 기능성 김치로써 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.
- 갓은 김치에 활용도가 높고, 항산화 활성이 높게 보고(Cho 등 1993,Song 등 2001; Jang MY 2013)되어 있음에 본 연구의 결과에서도 기능성 김치의 갓 첨가에 의한 항산화 지표의 상승효과를 볼 수 있었다. 이러한 결과와 비교해볼 때, 대조김치에서도 폴리페놀 함량이 존재하였으나, 기능성 김치에서는 폴리페놀 함량이 2배 가량 증가되어서 항산화 강화 기능성 김치로써의 제품 활용이 가능할 것으로 사료된다.
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